اگزاست پارکینگ (سیستم تخلیه دود پارکنیگ)

آموزش تخصصی طراحی اگزاست پارکینگ (سیستم تخلیه دود پارکنیگ)

مراحل طراحی سامانه کنترل و مدیریت دود پارکینگ ( اگزاست پارکینگ )
در این مقاله سعی شده است کلیه مراحل طراحی سامانه کنترل و مدیریت دود پارکینگ شرح داده شود .
در ابتدا ما باید بدانیم هدف از طراحی این سیستم چه می باشد تا با در نظر گرفتن مهم ترین نکات بتوانیم طراحی اصولی و کاربردی مطابق با شرایط معماری پروژه را داشته باشیم .

از سال 1395 که واقعه دلخراش ساختمان پلاسکو اتفاق افتاد سازمان آتش نشانی استان تهران با همکاری مرکز تحقیقات راه،مسکن و شهرسازی اقدام به تدوین دستورالعمل سامانه تخلیه دود پارکینگ نمودند . به همین دلیل تمامی ساختمان هایی که دستورالعمل آن ها بعد از سال 1395 صادر شده است مشمول اجرای سیستم تخلیه دود پارکینگ می شوند مگر در شرایطی که این دستور العمل اجازه ی عدم اجرای این سامانه را به ساختمان ها داده باشد .

به طور کلی می توان گفت یکی از راه هایی که نشان می دهد ساختمان باید سامانه کنترل و مدیریت دود را اجرا کند از دستورالعمل آتش نشانی می باشد ، به گونه ایی که اگر در دستورالعمل صراحتا به این موضوع اشاره شده باشد که ساختمان باید مجهز به سامانه تخلیه و کنترل دود باشد اجرای آن توسط سازنده الزامی می باشد . که این امر در زمان بررسی نقشه های معماری و تطابق آن با ضوابط سازمان آتش نشانی توسط کارشناسان محترم سازمان آتش نشانی صورت میگیرد .

با توجه به مطالب عنوان شده ما سعی کردیم در چند مرحله به آموزش و آشنایی جامعه مهندسی با سیستم تخلیه دود پارکینگ بپردازیم . هرچند که طراحی و محاسبات سامانه کنترل و مدیریت دود پارکینگ کاملا تخصصی می باشد و آموزش کلیه موارد و نکات در این مقاله نمی گنجد اما امید به آن است که بتواند کلیات طراحی این سامانه را در اختیار شما عزیزان قراردهد .

طراحی سامانه کنترل دود با این عنوان شروع می شود ، هدف اصلی از طراحی این سیستم چه می باشد ؟

1- كنترل و تخليه دود
* كمك به تخليه افراد
* كمك به آتش نشانان

2- تهويه روزانه
* كاهش آلودگي خودروها

با در نظر گفتن موارد عنوان شده باید بدانیم که در طراحی سیستم تخلیه دود پارکینگ باید 2 عامل مهم را در نظر بگیریم که یکی کنترل و تخلیه دود می باشد و دیگری تهویه روزانه هوای پارکینگ ها . به این خاطر این 2 عامل از اهمیت بالایی برخوردار هستند که در اصل مبانی طراحی سیستم کنترل دود را تشکیل می دهند .

به این صورت که در طراحی این سامانه کاربرد تهویه روزانه همانطور که از اسم آن پیداست سیستمی می باشد که هر روز به تخلیه هوای پارکینگ و کاهش غلظت گازهای سمی تولید شده مانند مونوکسید کربن کمک میکند و برخلاف باور عموم که این سامانه فقط در زمان حریق کار میکند در تمامی روزها بسته به سناریوی تعریف شده روشن و خاموش می شود . همچنین کارکرد تخلیه دود ناشی از حریق نیز مربوط به زمان آتش سوزی می باشد .

به گونه ایی که وجود سامانه کنترل دود در پارکینگ ها منجر به موارد زیر می شود :
1- پاكسازي دود در حين و پس از اطفاي حريق
2- ايجاد و حفظ مسير نسبتاً عاري از دود در فضاي پاركينگ در طبقه آتش، به منظور تسهيل دسترسي آتش نشانان به محل آتش سوزي جهت اطفاي حريق.
3- حفاظت از مسيرهاي فرار براي متصرفين حاضر در طبقه آتش جهت ايجاد مسيري عاري از دود به محل ايمن ميشود.
حال با در نظر گرفتن اهداف کلی سامانه تخلیه دود مراحل زیر را جهت طراحی این سیستم بررسی میکنیم .

مرحله اول : بررسی نقشه های معماری
یکی از مهم ترین مراحل جهت طراحی سیستم های کنترل و مدیریت دود پارکینگ بررسی مساحت های موجود در نقشه های معماری (جدول مساحت و کاربری طبقات) می باشد . در ضوابط آتش نشانی سیستم های کنترل و مدیریت دود پارکینگ استان تهران ساختمان ها به 3 گروه کلی تقسیم بندی شده اند .

ضوابط گروه اول :
پارکینگهاي بسته واقع در طبقات همکف و منفی یک، با مساحت ناخالص کمتر از 300 مترمربع که از طریق رمپ یا یکی از اضلاع با فضاي آزاد در ارتباط هستند، نیازي به تعبیه سامانه تهویه مکانیکی ندارند.
در خصوص این گروه باید دقت داشت که این گروه تنها با داشتن هر 2 شرط می توانند سامانه تهویه مکانیکی برای ساختمان تعبیه نکنند .

سوال : پارکینگ باز به چه پارکینگی گفته می شود ؟
جواب : يك ساختمان يا بخشي از آن، كه به پارك كردن اتومبيلهاي شخصي اختصاص يافته و داراي شرايط زير است:
1- براي تهويه طبيعي پاركينگ، حداقل دو سمت خارجي آن داراي بازشوهايي با توزيع يكنواخت است.
2- در هر طبقه مجموع مساحت گشودگي هاي خارجي حداقل برابر با 20 درصد مساحت كل ديوارهاي پيراموني پاركينگ در همان طبقه و مجموع طول بازشوهاي خارجي نيز دست كم برابر با 40 درصد طول كل ديوارهاي پيراموني پاركينگ در آن طبقه باشد
3- همچنين ديوارهاي داخلي پاركينگ بايد داراي حداقل 20 درصد گشودگي با توزيع يكنواخت باشد.

سوال : پارکینگ نیمه باز به چه پارکینگی گفته می شود ؟
پارکینگ هایی که از یک سمت داراي سطوح باز مرتبط با فضاي آزاد بوده و این سطوح نیمی از سطح مورد نیاز پارکینگ هاي باز را مطابق مبحث سوم مقررات ملی ساختمان، تامین می نماید، پارکینگ نیمه باز محسوب شده و نیازي به تعبیه کانال و دریچه هواي تازه ندارند .

سوال : پارکینگ بسته به چه پارکینگی گفته می شود ؟
جواب : به هر پاركينگي كه باز نباشد، پاركينگ بسته گفته مي شود.(مطابق با تعریف مبحث سوم مقررات ملی ویرایش 1395 )

سوال : منظور از مساحت ناخالص چیست ؟
جواب : منظور از مساحت ناخالص ، مجموع کلیه فضاهای داخل یک طبقه می باشد ، برای درک بهتر یک مثال در این خصوص می زنیم . به جدول زیر دقت کنید

در این جدول با توجه به اینکه مساحت پارکینگ ها 250 متر مربع می باشد ، اما در کل مساحت این طبقه 307 متر مربع می باشد . بنابراین مساحت ناخالص این طبقه 307 متر مربع می باشد .

سوال : آیا ساختمان با مساحت ناخالص زیر 300 متر مربع و با دو طبقه منفی الزام به اجرای سیستم تخلیه دود دارد ؟
جواب : بله در این ساختمان باید سیستم تخلیه دود تعبیه شود به این دلیل که تعداد طبقات منفی بیش از 1 طبقه می باشد ، و زمانی که هر دو شرط با هم برقرار نشود باید سیستم تخلیه دود اجرا گردد .

ضوابط گروه دوم :
در پارکینگهاي بسته تا طبقه منفی سه (شامل منفی سه با عمق کمتر از 9 متر)، با مساحت ناخالص کمتر از 500 مترمربع، سیستم تهویه میتواند تنها شامل کانال تخلیه به همراه دو فن معمولی باشد. در صورت استفاده از فن محوري که به طور مستقیم با جریان هواي عبوري در ارتباط است، فن باید داراي نرخ مقاومت در برابر حریق F300 باشد .

در خصوص این گروه همانطور که در توضیحات آورده شده است 2 شرط مهم باید هم زمان برقرار باشد :

شرط اول : پارکینگ بسته با سه طبقه منفی با عمق کمتر از 9 متر
شرط دوم : پارکینگ بسته با مساحت ناخالص زیر 500 متر مربع

به طور کلی در طراحی سامانه مدیریت و کنترل دود باید هم تجهیزات تامین هوای جبرانی یا هوای تازه وجود داشته باشد و هم تجهیزات تخلیه هوا که در ادامه این مقاله به تفضیل در مورد آن صحبت خواهیم کرد . اما اگر ساختمان در حال اجرا در گروه دوم قرار گیرد شامل تخفیفاتی می شود که می تواند تعداد تجهیزات سیستم کنترل و مدیریت دود را کاهش دهد .

طراحی سیستم های کنترل و مدیریت دود پارکینگ
با قرار گرفتن ساختمان در دسته بندی دوم نیازی به تامین هوای جبرانی نمی باشد و می توان از تعبیه هوای جبرانی چشم پوشی نمود .

تخفیف دوم :
با قرار گرفتن ساختمان در دسته بندی دوم می توان از فن های معمولی بدون داشتن استاندارد F300 استفاده نمود ، به شرطی که فن ها از نوع محوری (Axial) نباشد .

سوال : منظور از فن با استاندارد F300 چیست ؟
جواب : فن تخلیه هوا یا گازهاي ناشی از حریق که حداقل به مدت یک ساعت در برابر حرارت 300 درجه سانتی گراد، مقاومت داشته و کارایی خود را حفظ کند. این نوع فن ها باید داراي گواهینامه معتبر داخلی یا بین المللی (نظیر UL، Vdsو غیره) باشد.
*تخفیفات داده شده به گروه دوم ساختمانی باعث کاهش چشم گیر هزینه های اجرایی پروژه می گردد .

ضوابط گروه سوم :
ساختمان هایی که مساحت ناخالص آن ها در هرکدام از طبقات با کاربری پارکینگ بیش از 500 متر مربع می باشد در این گروه بندی قرار میگیرند و موظف به اجرای کامل سیستم کنترل و مدیریت دود پارکینگ می باشند. در این گروه تمامی فن های تخلیه هوا باید دارای استاندارد F300 که پیش تر در مورد آن توضیح داده شد باشند اما فن های هوای تازه می تواند از نوع معمولی باشد .

سوال : آیا طبقات منفی با کاربری غیر پارکینگ ( سالن ورزشی ، سالن اجتماعات ، استخر …. ) نیازی به سامانه کنترل و مدیریت دود دارند ؟
جواب : مطابق مبحث سوم مقررات ملی ساختمان، ساختمانهایی که داراي حداقل یک کف با عمق بیش از 9 متر نسبت به پایین ترین تراز تخلیه خروج هستند، ساختمان عمیق محسوب شده و طبقات زیرزمین این ساختمانها، حتی در صورت داشتن کاربري غیر پارکینگ، باید مجهز به سامانه تهویه مناسب دود باشند. اما اگر کف آخرین طبقه با کاربری غیر از پارکینگ از پایین ترین تراز تخلیه کمتر از 9 متر فاصله داشته باشد نیازی به تعبیه سامانه کنترل دود ندارد .

مرحله دوم : محاسبات میزان حجم هوا
بعد از بررسی نقشه های معماری نوبت به محاسبات مربوط به حجم هوای پارکینگ ها میرسد ، در این مرحله با محاسبه مساحت خالص پار کینگ و انباری ها و کاربری هایی که سامانه جداگانه تخلیه دود ندارند و ضرب ارتفاع از کف تا سقف می توان حجم هوای پارکینگ را به دست آورد .

توصیه می شود برای سرعت بیشتر در محاسبات از یک جدول ساده در نرم افزار اکسل استفاده نمود . بعد از به دست آوردن حجم هوای یک طبقه مطابق با ضوابط آتش نشانی استان تهران با ضرب کردن حجم هوای به دست آمده در عدد 6 ، میزان حجم هوای مورد نیاز جهت کاهش غلظت آلاینده و با ضرب کردن عدد 10 در حجم هوای به دست آمده میزان حجم هوای مورد نیاز جهت تخلیه دود حاصل از حریق را به دست می آوریم . با ذکر یک مثال این فرایند را توضیج می دهیم .

مثال : یک طبقه از پارکینگ که مساحت ناخالص آن 550 متر مربع می باشد و مجموع مساحت آسانسور ، لابی و دستگاه پله آن 40 متر مربع می باشد .اگر ارتفاع کف تا سقف پارکینگ معادل 3 متر باشد ظرفیت مورد نیاز جهت تخلیه دود در زمان حریق ، کاهش غلظت آلاینده و میزان هوای جبرانی را محاسبه کنید ؟
جواب : در ابتدا همانطور که ذکر شد یک جدول ساده در نرم افزار اکسل طراحی میکنیم .

در جدول بالا مشاهده می شود که حجم هوای پارکینگ معادل 1530 متر مکعب می باشد .
حجم هوای مورد نیاز جهت کاهش غلظت آلاینده : 9180 متر مکعب بر ساعت یا 5403 فوت مکعب بر دقیقه
حجم هوای مورد نیاز جهت تخلیه دود حریق : 15300 متر مکعب بر ساعت یا 9005 فوت مکعب بر دقیقهبرای به دست آوردن میزان هوای جبرانی ضوابط آتش نشانی استان تهران مشخص کرده است :
مقدار هوای جبرانی باید معادل % 50 – 75 هوای تخلیه بوده و فشار پارکینگ همواره منفی باشد .
حجم هوای مورد نیاز هوای جبرانی با % 50 در حالت کاهش غلظت آلاینده:
4590 متر مکعب بر ساعت یا 2702 فوت مکعب بر دقیقه
حجم هوای مورد نیاز هوای جبرانی با % 50 در حالت تخلیه دود حاصل از حریق:
7650 متر مکعب بر ساعت یا 4503 فوت مکعب بر دقیقه

مرحله سوم : انتخاب ظرفیت فن های هوای تازه و فن های تخلیه دود
بعد از محاسبات مربوط به حجم هوای پارکینگ نوبت به انتخاب تجهیزات می رسد . سامانه تهویه مکانیکی باید به گونه اي طراحی شود که هر قسمت حداقل شامل دو فن باشد به گونه اي که در صورت از کار افتادن یکی از فن ها، ظرفیت فن هاي باقیمانده، از 50 % ظرفیت مورد نیاز کمتر نشود.

سوال : در یک پروژه ملاک انتخاب ظرفیت فن بر مبنای کاهش غلظت آلاینده می باشد یا بر مبنای تخلیه دود پارکینگ ؟
جواب : همیشه ملاک انتخاب فن حالت بحرانی تر می باشد . برای درک بهتر تعریف حالت بحرانی تر به مثال زیر توجه کنید :
مثال : جدول محاسبات حجم هوا در پروژه ای با 3 طبقه کاربری پارکینگ به شکل زیر می باشد .

ابتدا باید یک اصل را در زمان حریق غیر عمدی در نظر گرفت ، آتش سوزی فقط در یک نقطه اتفاق می افتد .
اگر بخواهیم بحرانی ترین طبقه در زمان حریق را با توجه به این جدول انتخاب کنیم ، طبقه منفی 2 بیشترین میزان تخلیه دود را در حالت حریق نیاز دارد. (ظرفیت مورد نیاز 10241 فوت مکعب بر دقیقه)

اما از آنجایی که این سامانه باید قابلیت کاهش غلظت آلاینده را نیز داشته باشد ، آیا فقط در حالت بحرانی یک طبقه امکان افزایش غلظت مونوکسید کربن را خواهد داشت ؟ جواب این سوال منفی می باشد .

مثلا پارکینگ یک مجتمع تجاری را در نظر بگیرید که همزمان چندین خودرو در طبقات مختلف به دنبال پیدا کردن جای پارک و یا تلاش برای خروج از فضای پارکینگ می باشند ، اگر در این موقعیت قرار گرفته باشید و پارکینگ مجهز به سامانه کنترل و مدیریت دود نباشد شما به راحتی می توانید آلودگی هوا را در کلیه طبقات حس کنید .

پس در نتیجه برای انتخاب فن در حالت کاهش غلظت آلاینده باید مجموع ظرفیت حجم هوا جهت کاهش غلظت آلاینده در نظر گرفته شود . که در این مثال معادل حاصل جمع 5933+6145+5827=17905 فوت مکعب بر دقیقه می باشد .

با مقایسه این دو عدد به این نتیجه میرسیم که ظرفیت CFM 17905 بیشتر از CFM 10241 می باشد . در نتیجه در این پروژه به 2 فن با ظرفیت تقریبی CFM 8960 جهت تخلیه و کنترل دود پارکینگ نیاز داریم .

جهت انتخاب فن هوای جبرانی نیز می توانیم 2 عدد فن از بازه CFM 4480 تا CFM 6720 انتخاب کنیم .
فقط باید به این نکته دقت کرد که در صورت انتخاب فن بر مبنای جمع 6 بار طبقات حتما باید از تجهیزی به اسم دمپر موتور دار استفاده نمود تا بتوان با کنترل حجم هوای ورودی در ابتدای هر طبقه تمامی ظرفیت فن را در زمان حریق به طبقه ایی که در آن حریق رخ داده است منتقل نمود .

در صورت عدم استفاده از دمپر موتور دار باید ظرفیت فن معادل مجموع 10 بار تخلیه هوای کل پارکینگ در نظر گرفته شود که این کار باعث بالا رفتن ظرفیت فن ها و همچنین بزرگ تر شدن ابعاد کانال کشی ها در پروژه میشود.

مرحله چهارم : طراحی سیستم کانال هوای تازه و اگزاست
بعد از انجام محاسبات حجم هوای مورد نیاز در پارکینگ نوبت به جا نمایی و طراحی سیستم کانال کشی می رسد. چند نکته مهم در زمینه طراحی کانال تخلیه دود پارکینگ وجود دارد که باید به آن ها دقت شود چون تاثیر به سزایی در روند طراحی ما خواهد داشت .

نکته اول : جا نمایی فن ها
در خیلی از پروژه ها فضای مناسبی برای نصب تجهیزات وجود ندارد ، به این دلیل که در ابتدا زمان طراحی اولیه معماری فضاهای مورد نیاز برای نصب تجهیزات سیستم تخلیه و کنترل دود دیده نشده است . اصولا محل نصب این فن ها یا در پشت بام می باشد یا در فضای حیاط واقع در طبقه همکف .

ضوابط محل نصب فن های سیستم تخلیه دود :

1.  محل نصب فن ها باید به گونه اي باشد که براي متصرفین مخاطره آمیز نبوده و قسمتهاي گردان فن ها باید به حفاظ مناسب مجهز گردد.
2.  دهانه کانالهاي ورودي و خروجی هوا باید حداقل 3 متر از یکدیگر فاصله داشته و مستقیماً روبروي هم نباشند. طراحی باید به گونه اي انجام شود که هواي تخلیه شده مجدداً توسط فن هواي جبرانی به داخل باز نگردد.
3. دهانه کانالهاي هواي جبرانی باید حداقل 3 متر از دودکش ها و هواکش هاي سایر قسمت ها فاصله داشته باشد.
4. دهانه کانال خروج هواي تخلیه باید از دستگاه هاي هواساز، کولرها و سایر مجراهاي تأمین هواي فضاهاي تحت تصرف انسان حداقل 3 متر فاصله داشته و در محل مسیرهاي فرار و خروج افراد نباشد.
5. دهانه کانال خروج هوا باید از سطح محل تردد متصرفین (نظیر معابر، حیاط و غیره) حداقل 3 متر بالاتر باشد.
6. نقاط خروج هواي تخلیه، باید به گونه اي جانمایی شوند که باعث باز گردش دود داخل ساختمان و یا پخش دود در ساختمانهاي مجاور نشده، ایجاد مخاطره براي متصرفین فضاهاي دیگر نکرده و مسیرهاي خروج را مختل ننماید.

با توجه به ضوابط محل نصب فن ها دیدیم که جا نمایی فن با محدودیت هایی رو به رو می باشد . همواره توصیه می گردد برای جلوگیری از مشکلات احتمالی مانند رعایت نشدن فواصل مجاز فن های سیستم تخلیه و کنترل دود پارکینگ ، تمام فن ها به پشت بام انتقال پیدا کند که در این صورت این طرح هم معایبی دارد و هم مزایایی :

معایب انتقال فن به پشت بام :

1. افزایش طول مسیر کانال کشی که منجر به افزایش هزینه می گردد
2. اشغال سطح مفیدی از ساختمان جهت تامین داکت برای انتقال کانال ها به بام
3. بالا رفتن هد فن به دلیل افزایش مسیر کانال کشی

مزایای انتقال فن ها به پشت بام :

1. در ورودی ساختمان از نظر زیبایی فن های سیستم تخلیه دود مشاهده نمی شود .
2. با توجه به نصب فن ها در پشت بام صدای فن ها به کمترین میزان خود می رسد .
3. تامین ضوابط جانمایی در پشت بام به مراتب ساده تر از طبقه همکف می باشد .

بعد از انتخاب جا نمایی فن ها نوبت به انتخاب جا نمایی رایزرها می رسد . باید به این نکته دقت داشت که انتخاب محل رایزر می تواند در کاهش افت فشار نقش مهمی داشته باشد.
برای درک بهتر از محل جانمایی به نقشه ایی که در زیر آمده است دقت کنید .

در نقشه های نشان داده شده به عنوان مثال ، فضای مناسبی جهت انتقال کانال های سیستم تخلیه به پشت بام دیده نشده است و ما مجبور به جانمایی فن ها در تراز حیاط می باشیم .
قسمت هایی را که می توانیم در آن فن ها را جا نمایی کنیم در پلان زیر با رنگ قرمز نشانداده ایم.

اگر ما بخواهیم فضای B را برای جانمایی فن ها در نظر بگیریم مسیر کانال کشی از روی رمپ عبور می کند و مهار کردن کانال ها دشوار می شود ، از طرفی با توجه به این نکته که در مسیر ورودی رمپ باید حداقل ارتفاع 2.2 متر باشد نیز امکان عبور کانال از رمپ را نداریم .

با توجه به اینکه در حیاط به غیر از نقاط نشان داده شده فضای دیگری جهت نصب فن ها وجود ندارد به ناچار گزینه A را انتخاب میکنیم . گزینه A انتخاب مناسبی نمی باشد به این دلیل که محل نصب فن ها به پنجره طبقات خیلی نزدیک بوده و خاموش و روشن شدن فن ها باعث ایجاد مزاحمت برای ساکنین می گردد .از طرفی رعایت کردن فاصله 3 متری از نمای تمام شده باعث قرار گرفتن کانال در مسیر رمپ می شود . اما انتخاب این نقطه تنها راه ما برای طراحی می باشد .

به صورت پیش فرض مسیر زیر را جهت عبور کانال در زیر سقف طبقه منفی 1 در نظر میگیریم .

در این مسیر انتخابی سعی شده است محل عبور کانال ها به دیوار های انتهایی نزدیک تر باشد تا در صورت اجرای کانال کشی و کاهش ارتفاع مفید سقف پارکینگ ، این کاهش ارتفاع در محل پارک ماشین ها باشد و ارتفاع مسیر تردد اصلی کاهش پیدا نکند .

مشابه با مسیر کانال کشی اگزاست در طبقه منفی 1 ، طبقه منفی 2 را نیز طراحی میکنیم . مانند شکل زیر :

با توجه به اینکه مساحت ناخالص پارکینگ ها در این پروژه بین 300 تا 500 متر مربع می باشد ، و کف آخرین طبقه از تراز خروج کمتر از 9 متر فاصله دارد می توان از اجرای کانال هوای تازه صرف نظر کرد و فقط کانال تخلیه دود برای پروژه در نظر گرفت .

جهت انتخاب دریچه ها از نظر تعداد و فواصل هیچگونه ضوابط و دستورالعملی تا زمان تنظیم این مقاله وجود ندارد و ملاک عمل تست دود نهایی می باشد . طبیعتا پراکندگی بیشتر دریچه ها و توزیع مناسب آن ها در فضای پارکینگ به بهبود عملکرد سیستم تخلیه دود کمک بیشتری خواهد کرد .

مرحله پنجم : محاسبات سایز کانال هوای تازه و اگزاست پارکینگ
در خصوص سایز کانال های هوای تازه و اگزاست در ضوابط آتش نشانی استان تهران فقط به حد اکثر سرعت مجاز اشاره شده است .

حد اکثر سرعت هوا در کانال مطابق با ضوابط آتش نشانی استان تهران :
در کلیه قسمتهاي این آیین نامه، محاسبات ابعاد کانال باید بر اساس حداکثر سرعت 12 متر بر ثانیه (معادل2400 فوت بر دقیقه) انجام شود. در نظر گرفتن سرعتهاي بالاتر از این مقادیر، تنها در شرایط خاص با ارائه محاسبات کامل افت فشار مسیر کانال و دریچه و توان فن انتخابی و اخذ تأییدیه سازمان آتشنشانی، امکان پذیر است.

طراحی سیستم کانال کشی به سه روش انجام می پذیرد :

1. طراحی با روش سرعت ثابت
2. طراحی با روش افت فشار ثابت
3. طراحی به روش بازیابی افت فشار استاتیک

طراحی به روش سرعت ثابت در زمان انتخاب فن نیازمند دقت بسیار بالایی می باشد ، به این دلیل که افت فشار ناشی از برخورد سیال با بدنه کانال در قسمت های مختلف از کانال تفاوت دارد و جهت انتخاب فن بایستی افت تمام قسمت ها محاسبه گردد .

در طراحی به روش افت فشار ثابت چون میزان افت فشار ناشی از برخورد سیال با بدنه کانال در تمامی نقاط ثابت می باشد ، در زمان انتخاب فن کافیست طول مسیر را بر مبنای افت فشار ثابت در نظر گرفته و هد فن را محاسبه کنیم .

در روش افت فشار ثابت حتما بایستی که قابلیت اجرایی بودن سایز کانال ها را هم در نظر بگیریم ، زیرا در این روش امکان بالا رفتن سایز کانال های زیر سقفی در طبقات وجود دارد .

برای درک بهتر این موضوع به مثال قبل توجه کنید :
بیشترین میزان تخلیه هوا در طبقه منفی یک در حالت 10 بار تعویض هوا 4354 فوت مکعب بر دقیقه
بیشترین میزان تخلیه هوا در طبقه منفی یک در حالت 6 بار تعویض هوا 2613 فوت مکعب بر دقیقه
انتخاب حالت بحرانی تر یعنی 4354 فوت مکعب بر دقیقه ملاک سایز ورودی کانال در طبقه منفی یک می باشد.
جداول و نرم افزار های مختلفی جهت محاسبه سایز کانال وجود دارد که ما در این مقاله از نرم افزار Duct Sizer استفاده می کنیم .

با توجه به ارتفاع کف تمام شده در طبقه منفی یک ( 2.00-) وارتفاع کف تمام شده در طبقه همکف ( 1.20 + )
ارتفاع کف تا سقف معادل 2.9 متر می باشد . (30 سانتی متر ضخامت کف سازی در نظر گرفته شده است )
ارتفاع تیر های سازه ایی در این پروژه معادل 30 سانتی متر می باشد . در نتیجه فضای مفید جهت عبور کانال 2.6 متر می باشد . حال اگر در پروژه بخواهیم ارتفاع تمام شده از کف زمین تا زیر سقف کاذب را 2.2 متر در نظر بگیریم در نتیجه در یک فضای 40 سانتی متری باید کانال را طراحی کنیم . اصولا در پروژه ها 5 سانتی متر فضا جهت نصب اتصالات سقف کاذب در نظر میگیرند . با این فرض ارتفاع کانال نباید بیشتر از 35 سانتی متر بشود .

در تصویر شماره 1 کمترین مساحت مقطع ورودی کانال برابر با ”  10*31″ می باشد که در این حالت بیشترین سرعت سیال داخل کانال برابر با FPM 2400 می شود ، از طرفی میزان افت فشار به ازای هر 100 فوت معادل 0.41 اینچ آب می باشد ( تقریبا 100 پاسکال). ابعاد فوق از نظر استاندارد آتش نشانی کاملا درست می باشند ، اما به تصویر شماره 2 که نگاه میکنیم با بالا بردن سطح مقطع کانال میزان سرعت سیال و همچنین افت ناشی از اصطکاک جریان هوا با بدنه کانال کاهش پیدا کرده است . در این حالت مقدار مصرف ورق جهت کانال کشی تا حدودی افزایش پیدا می کند اما در انتخاب تجهیزات صرفه جویی به عمل می آید .از طرفی برای غلبه بر نیروی اصطکاکی در یک ظرفیت برابر می توانیم از یک فن با هد پایین تر استفاده کنیم .

با توجه به توضیحات بالا سایز کانال ورودی به طبقه را برابر با 44″ x 10″ در نظر میگیریم که میزان جریان هوای عبوری از آن برابر 4500 فوت مکعب در دقیقه می باشد . برای این پروژه 3 دریچه خروجی جهت هوای پارکینگ در نظر میگیریم ( به دلیل نبود ضوابط این تعداد کاملا تجربی می باشند ) و برای هر دریچه ظرفیت 1500 فوت مکعب بر دقیقه را در نظر میگیریم . میزان هوای تخلیه شده در مجموع دریچه ها باید با میزان هوای محاسبه شده در ابتدای کانال یکسان باشد .

توصیه می شود جهت توزیع بهتر هوا در تمامی دریچه ها از تیک آف استفاده شود ، به این دلیل که در سیستم تخلیه دود نمی توان جهت بالانس کردن سیستم از دریچه های دمپر دار استفاده نمود. در این حالت بیشترین مکش در دریچه های ابتدایی وجود خواهد داشت . اما زمانی که از روش تیک آف استفاده کنیم توزیع هوا در دریچه ها بهتر صورت میگیرد .

روش محاسبه کردن تیک آف ( Take Off ) :

تیک آف عبارت است از میزان هوای خروجی از انشعاب تقسیم بر میزان هوای کل ضربدر بزرگترین ضلع کانال اصلی . برای مثال در شکل بالا نحوه محاسبه تیک آف به صورت زیر می باشد :

3000/4500=0.66*44=29.4

مطابق با روش گفته شده کانال کشی طبقه دوم را هم انجام می دهیم . باید به این نکته دقت شود که در هر صورت سایز کانال زیر سقف در هر طبقه بر مبنای تخلیه 10 بار در ساعت طراحی می گردد . پس از طراحی کانال کشی زیر سقف کلیه طبقات نوبت به محاسبه ظرفیت فن ها می رسد. در این مقاله جهت آموزش هر دو حالت محاسبه فن ( با دمپر موتور دار و بدون دمپر موتوردار) آورده شده است .

حالت اول : محاسبه ظرفیت فن ها بر مبنای استفاده از دمپر موتور دار

در این حالت مجموع ظرفیت فن ها برابر است با مجموع 6 بار تعویض هوای هر کدام از طبقات یعنی :

4500 * 0.6 + 4500 * 0.6 = 5400 cfm

ظرفیت هر کدام از فن ها برابر است با :

5400 cfm / 2 = 2700 cfm

حالت دوم : محاسبه ظرفیت فن ها بر مبنای عدم استفاده از دمپر موتور دار

در این حالت مجموع ظرفیت فن ها برابر است با مجموع 10 بار تعویض هوای هر کدام از طبقات یعنی :

4500 + 4500 = 9000 cfm

ظرفیت هر کدام از فن ها برابر است با :

9000 cfm / 2 = 4500 cfm